CN109386743A - 一种混合光源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合光源，用以对植物进行照射，其包括太阳的光谱，多个LED植物生长灯的光谱和多个激光植物生长灯的光谱，其中太阳为连续光谱，且波长为295nm至2500nm，LED植物生长灯的光谱为紫光波长使用380nm至400nm,蓝光波长使用440nm至470nm，绿光波长使用500nm至560nm，红光波长使用630nm至660nm,激光植物生长灯的光谱为蓝光波长使用440nm至470nm，红光波长使用630nm至660nm，近红外光波长使用730nm至760nm，太阳的光谱、LED植物生长灯的光谱和激光植物生长灯的光谱互相协同叠合后的光量子流密度为三档分别为95μmol﹒m‑2﹒s‑1、195μmol﹒m‑2﹒s‑1、285μmol﹒m‑2﹒s‑1，并分别对应作用于植物生长的育苗期、生长期、成熟期的所需光强，从而保证植物的高效生长。

Description

一种混合光源

【技术领域】

本发明涉及一种混合光源，尤指一种用于植物生长照射的混合光源。

【背景技术】

随着农业技术的快速发展，为了给植物提供一个相对安全的生长环境，现在市面上出现了种植大棚，让植物在大棚内进行生长，相对露天式的生长环境，大棚内的温度、防虫问题都在一定范围内得到了改善，植物需要太阳光的照射，才能进行光合作用，进而生长成熟，但大棚在一定程度内阻碍了太阳光的照射，并且晚上或者阴雨天，太阳光也就消失。

业界技术人员为了改善上述一系列的问题，在大棚内增设了LED灯，藉由该LED灯发射的灯光对植物进行照射，但研究数据表明LED灯的光源投射在植物冠层的光量子流密度 要想达到一个理想值，比如150μmol﹒m-2﹒s-1，往往需要大量的电能输入，比如200W﹒m-2，且光强随着光源与植物间距的增加呈指数下降趋势，这样导致成本大大提升，缺乏市场竞争力。

因此，有必要设计一种好的混合光源，以克服上述问题。

【发明内容】

针对背景技术所面临的问题，本发明的目的在于提供一种通过设置多种不同的光谱，从而达到保证植物高效生长环境的混合光源。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种混合光源，用以对植物进行照射，其包括太阳的光谱，多个LED植物生长灯的光谱和多个激光植物生长灯的光谱，其中太阳为连续光谱，且波长为295nm至2500nm，LED植物生长灯的光谱为紫光波长使用380nm至400nm,红光波长使用630nm至660nm, 蓝光波长使用440nm至470nm，绿光波长使用500nm至560nm，激光植物生长灯的光谱为蓝光波长使用440nm至470nm，红光波长使用630nm至660nm，近红外光波长使用730nm至760nm，太阳的光谱、LED植物生长灯的光谱和激光植物生长灯的光谱互相协同叠合后的光量子流密度为三档分别为95μmol﹒m-2﹒s-1、195μmol﹒m-2﹒s-1、285μmol﹒m-2﹒s-1，并分别对应作用于植物生长的育苗期、生长期、成熟期的所需光强。

进一步地，至少部分植物接收太阳的光谱为多方向斜角入射的散射光。

进一步地，至少部分植物，其顶部接收太阳的光谱和LED植物生长灯的光谱，其侧面接收激光植物生长灯的光谱。

进一步地，至少部分植物，其侧面接收激光植物生长灯的光谱为平行光，且平行光对应植物的冠层进行扫描。

进一步地，藉由一智能传感和控制系统对太阳的光谱、LED植物生长灯的光谱和激光植物生长灯的光谱进行设定和调节。

进一步地，至少部分植物，其对应的LED植物生长灯位于该植物上方约25cm至35cm，对应的激光植物生长灯与该植物的侧面平行。

进一步地，LED植物生长灯的开灯时间设定为6小时至14小时，相邻两个LED植物生长灯之间的距离为5cm至25cm。

进一步地，LED植物生长灯的光谱的发光角度为30度至120度。

进一步地，LED植物生长灯的光谱的波长调整区域为380nm至720nm之间。

进一步地，激光植物生长灯发出的光谱与对应的植物的冠层高度相互平行，为一致的平面扫描，波长调整区域为400nm至760nm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

上述混合光源，是用以对植物进行照射，该混合光源具有太阳的光谱，多个LED植物生长灯的光谱和多个激光植物生长灯的光谱，其中太阳为连续光谱，且波长为295nm至2500nm，LED植物生长灯的光谱为紫光波长使用380nm至400nm,红光波长使用630nm至660nm, 蓝光波长使用440nm至470nm，绿光波长使用500nm至560nm，激光植物生长灯的光谱为蓝光波长使用440nm至470nm，红光波长使用630nm至660nm，近红外光波长使用730nm至760nm，太阳的光谱、LED植物生长灯的光谱和激光植物生长灯的光谱互相协同叠合后的光量子流密度为三档分别为95μmol﹒m-2﹒s-1、195μmol﹒m-2﹒s-1、285μmol﹒m-2﹒s-1，并分别对应作用于植物生长的育苗期、生长期、成熟期的所需光强，达成理想的多维发光体，构成混合光源，使得植物得到理想的光质、光强、光周期和光形态，不仅节约了成本，而且提高了植物的生长效率。

【附图说明】

图1为本发明混合光源应用于植物工厂的立体结构示意图；

图2为本发明混合光源应用于植物工厂的系统示意图。

具体实施方式的附图标号说明：

架体1	培养架2	太阳3
			LED植物生长灯4	激光植物生长灯5	智能传感和控制系统6
计算机自动控制及远程控制系统7	发电装置8

【具体实施方式】

为便于更好的理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

请参见图1和图2，一种混合光源，主要是应用于植物工厂，对植物工厂内的植物（未图示，下同）进行照射，以保证植物的高效生长，该植物工厂包括一架体1，多个培养架2设于该架体1内。

请参见图1和图2，混合光源包括太阳3的光谱，多个LED植物生长灯4的光谱和多个激光植物生长灯5的光谱，太阳3的光谱透过架体1对培养架2上的植物进行照射，多个LED植物生长灯4和多个激光植物生长灯5则设于架体1内。

科学试验证明，不同波长的光谱对植物生长有不同的影响，太阳3中的可见光中的蓝紫光与青光对植物生长及幼芽的形成有很大作用，这类光能抑制植物的伸长而使其形成矮而粗的形态，同时蓝紫光也是支配细胞分化最重要的光线，蓝紫光还能影响植物的向光性。紫外线是使植物体内某些生长激素的形成受到抑制，从而也就抑制了茎的伸长；紫外线也能引起向光性的敏感，并和可见光中的蓝、紫和青光一样，促进花青素的形成。可见光中的红光和不可见光中的红外线，都能促进种子或者孢子的萌发和茎的伸长。红光还可以促进二氧化碳的分解和叶绿素的形成。所以混合光源利用太阳3的光谱、LED植物生长灯4的光谱和激光植物生长灯5的光谱互相协同叠合形成混合光，对植物的生长起到均衡的作用，也就保证了植物的高效生长。

请参见图1和图2，其中，太阳3的光谱（未图示，下同）在蓝紫光波长380nm至520nm，红光波长610nm至720nm，近红光波长730nm至760nm，在这三个区间是最有利于植物生长，为了增加植物所需要的光谱，并且让植物不受外界环境因素的影响，则采用人工光源LED植物生长灯4和激光植物生长灯5来补充植物需要的光质和光能，从而达到植物生长的最佳的光环境和光形态的形成，太阳3为连续光谱，且波长为295nm至2500nm，LED植物生长灯4的光谱为紫光波长使用380nm至400nm，蓝光波长使用440nm至470nm，绿光波长使用500nm至560nm，红光波长使用630nm至660m, 激光植物生长灯5的光谱为蓝光波长使用440nm至470nm，红光波长使用630nm至660nm，近红外光波长使用730nm至760nm，太阳的光谱、LED植物生长灯的光谱和激光植物生长灯的光谱互相协同叠合后的光量子流密度为三档分别为95μmol﹒m-2﹒s-1、195μmol﹒m-2﹒s-1、285μmol﹒m-2﹒s-1，并分别对应作用于植物生长的育苗期、生长期、成熟期的所需光强。

请参见图1和图2，LED植物生长灯4的光源是第四代的固态体光源，是一种具有环保、节能、寿命长等特性的绿色光源，LED植物生长灯4以LED发光二极管为光源，依照植物生长规律必须需要太阳3，而植物生长灯就是利用太阳3的原理，灯光替代太阳3的光谱或补充光质光能量给植物生长发育环境的一种灯具。LED植物生长灯4有助缩短植物的生长周期，因为这种灯的光源主要是由红蓝为主波长光源组成的，采用植物最敏感的光波段，LED植物生长灯4在植物设施栽培环境中的大量应用研究结果表明，LED植物生长灯4特别适合应用于人工光控制型植光谱范围对植物生理的影响。

LED植物生长灯4具体的特征如下：

1.波长类型丰富、正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；

2.频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱；

3.可以集中特定波长的光均衡地照射作物；

4.可以调节作物开花与结实，而且还能控制株高和植物的营养成分；

5.系统发热少，实现了低热负荷；

6.占用空间小，可用于多层栽培立体组合系统，实现生产空间小型化；

7.LED植物生长灯4的光谱范围对植物生长的影响，紫外-b波长280nm至320nm，对形态与生长过程的影响极小，影响植物的叶片和花的着色；紫外-a波长320nm至380nm，叶绿素吸收少，影响光周期效应，阻止茎徒长，提高浆果糖度；蓝紫波长380nm至520nm，此类波长可直接处使植物根、茎部位发展，叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大；黄绿波长520nm至610nm，色素的吸收率不高 ，有一定的显色指数和传透性；红波长610nm至720nm，叶绿素吸收率低，加快叶生长，加快植物碳水化合物的合成和维生素的合成，缩短了生长周期，对光合作用与光周期效应有显著影响；红波长720nm至1000nm，吸收率低，刺激细胞延长，影响开花与种子发芽，对茎起拉伸作用；红波长大于1000nm，转换成为热量。

从上面的数据来看，不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物光合作用需要的光线，波长在280nm至760nm左右。蓝紫色波长400nm至520nm的光线以及红色波长610nm至720nm的光线对于光合作用贡献最大。绿色波长500nm至560nm的光线，被植物色素吸收的比率很低。若按照以上原理植物只对于蓝色波长400nm至520nm及红色波长610nm至720nm有直接影响生长的效果，所以学术概念下的LED植物生长灯4都是做成红蓝组合、全蓝、全红三种形式，以提供红蓝两种波长的光线，用来覆盖植物行光合作用所需的波长范围。在视觉效果上，红、蓝组合的LED植物生长灯4呈现粉红色。LED植物生长灯4的红蓝灯色谱比例一般在5：1至10：1之间为宜，通常可选7：1至8：1的比例。当然有条件的可根据植物生长周期调整红色和蓝色光的比例最好。

激光植物生长灯5更具有人工光环境种植的一些优势，尤其是激光能发出接近单一的波长，激光中大量光子集中在一个极小的空间范围内射出激光束，能量密度极高。而激光束在比较长距离的传播依然能保持发出的强度和波形，并且光能变为热能散失的比例小。能够从根本上解决光强和能耗间的矛盾，且对环境热负荷影响小，显著降低运行成本，达到使用少量的激光束就能确保大量植物的生长需求的目的，光能利用率高，且栽培过程中光能转化为热能的比例小，只需进行简单散热，大大降低了植物栽培过程中的能耗。分支激光束转换为线状光带进行空间上的发散，再通过往复摆动反射镜或旋转多棱镜的反射作用，在下方区域形成往复扫描区或重复扫描区，这样使得单一分支激光束最终能照射的面积变为整个扫描区，面积变大，形成波长长于短波长激光束的连续光谱的光区。同时，对于扫描区内种植的植物来说，叶绿体在扫描闪光时通过光反应吸收的光量子能够被贮藏在反应中心用于暗反应，只要扫描闪光的频率和提供的光量子足够满足光反应的需求，即投射至植物冠层的光量子流密度能满足植物生长需求即可，扫描间隙没有光的时间就不会对光合作用的速率起限制作用，也就不会进而影响植物的生长速度。

激光束为植物生长所需的任一波长激光束或其组合。可仅选用红光激光束，或选用红光激光束和蓝光激光束的组合，或以红光激光束、蓝光激光束为基本光，再加上别的波长的激光束的组合。最优选为以红光激光束、蓝光激光束为基本光，再加上远红光激光束的组合。其中，所述蓝光激光束的波长优选440nm至470nm，红光激光束的波长优选630nm至660nm，远红光激光束的波长优选 730nm至760nm。

激光植物生长灯5为半导体激光植物生长灯5，包括电源机构、激光控制机构和半导体激光器，其中，所述半导体激光器发射波长为 400nm至760nm的可调激光束；所述激光控制机构与所述半导体激光器相连，用于控制所述半导体激光器发射的激光的强度和/或时间；所述电源机构与所述激光控制机构相连，用于为所述激光控制机构供电。结构简单，经济实用；发射的激光强度和/或时间可调，可以满足作物在不同的生长阶段对光照强度和光照时间的需求，促进植物生长，减少病害传播，满足植物生长光合作用要求，具有较高的经济和社会价值。

激光植物生长灯5具体的特征如下：

1.照射功率高，输出功率为：5mW至500mW，阵列可达 145kW；

2.电-光转换效率高，可达30％～ 52％；

3.没有多余的波长，能够用单波长进行高效光激励。

4.从半导体激光器发射的激光通过匀光板产生光学雾化，光学透光率较高，可达到 75％～ 80％。该匀光板可以将从半导体激光器发射的激光均匀扩散，进而使得整个植物培育体系的光照均匀。

5.上述半导体激光器优选发射波长为，蓝光波长使用440nm至470nm和红光波长630nm至660nm，近红外光730nm至760nm，因为叶绿素a、b和绿色植物的作用光谱主要由红光和蓝光其作用，红光波长630nm至660nm和蓝光波长使用440nm至470nm，对光合作用的贡献最大，因此设置半导体激光器发射上述激光可以提高光线的利用率。并且，根据埃默森效应原理，若同时照射不同波长的光，则其光合作用速度大于这些光单独照射所得值之和，因此设置半导体激光器同时发射上述波长的红光和蓝光还可以提高植物生长速度和产量。进一步地，红光和蓝光的光线比例可以为(4至10)：1，更优选的为(7至9)：1。红光和蓝光能从两个激光腔镜片分别输出，也能从一个激光腔镜片输出；扩束器上能涂覆荧光粉，获得其它波长的荧光，激光器和扩束器或安装在活动装置上，能增设透镜和反射镜装置，扩大激光束的照射空间，控制激光束的光照范围。

其中太阳为连续光谱，且波长为295nm至2500nm，LED植物生长灯的光谱为紫光波长使用380nm至400nm,蓝光波长使用440nm至470nm，绿光波长使用500nm至560nm，红光波长使用630nm至660nm,激光植物生长灯的光谱为蓝光波长使用440nm至470nm，红光波长使用630nm至660nm，近红外光波长使用730nm至760nm，太阳的光谱、LED植物生长灯的光谱和激光植物生长灯的光谱互相协同叠合后的光量子流密度为三档分别为95μmol﹒m-2﹒s-1、195μmol﹒m-2﹒s-1、285μmol﹒m-2﹒s-1，并分别对应作用于植物生长的育苗期、生长期、成熟期的所需光强。

请参见图1和图2，培养架2为立体式构造，该培养架2具有一层或一层以上多层结构，植物栽培于每一层，顶层的植物接收的光谱为太阳3的光谱，位于顶层下方的层级，其栽培的植物接收的光谱为，太阳3的光谱、LED植物生长灯4的光谱和激光植物生长灯5的光谱，接收太阳3的光谱为斜角入射的散射光，顶部接收太阳3的光谱和LED植物生长灯4的光谱，侧面接收激光植物生长灯5的光谱，侧面接收激光植物生长灯5的光谱为平行光，且平行光对应植物的冠层进行扫描，一智能传感和控制系统6，藉由该智能传感和控制系统6对太阳3的光谱、LED植物生长灯4的光谱和激光植物生长灯5的光谱进行设定和调节，一计算机自动控制及远程控制系统7，对上述结构进行控制处理，藉由一发电装置8对上述结构进行电力供应。

请参见图1和图2，发电装置8对前述的结构进行电力的供应，植物工厂涉及的每一块运行系统都离不开电能，如环境模拟、工厂操作、人员管理等都需要用电，由于有些植物工厂是建在无电力供应的地方，更需把电摆到最首要的位置来进行科学设计，本实施例是利用太阳3发电与风力发电的结合，不仅采取能源方便，而且达到能源供应的互补，如没有太阳3照时可利用风能发电，投入成本不大，而且安装简单易实施，例如在地球的南北极建造植物工厂或在月球上建造植物工厂首选的发电装置8就是太阳3发电与风力发电系统，当然，在电力可以供应的区域也可利用这两种发电技术进行补充供电，特别是用于通风与补光上最为经济实用。

请参见图1和图2，位于顶层下方的层级的植物，对应的LED植物生长灯4位于该植物上方约25cm至35cm，对应的激光植物生长灯5与该植物的侧面平行。LED植物生长灯4的开灯时间设定为6小时至14小时，相邻两个LED植物生长灯4之间的距离为5cm至25cm，LED植物生长灯4的光谱的发光角度为30度至120度，波长调整区域为380nm至720nm之间，激光植物生长灯5发出的光谱与对应的植物的冠层高度相互平行，为一致的平面扫描，波长调整区域为400nm至760nm。

请参见图1和图2，上述混合光源，是用以对植物进行照射，该混合光源具有太阳3的光谱，多个LED植物生长灯4的光谱和多个激光植物生长灯5的光谱，其中太阳3为连续光谱，且波长为295nm至2500nm，LED植物生长灯4的光谱为紫光波长使用380nm至400nm,蓝光波长使用440nm至470nm， 绿光波长使用500nm至560nm，红光波长使用630nm至660m,激光植物生长灯5的光谱为蓝光波长使用440nm至470nm，红光波长使用630nm至660nm，近红外光波长使用730nm至760nm，太阳3的光谱、LED植物生长灯4的光谱和激光植物生长灯5的光谱互相协同叠合后的光量子流密度为三档分别为95μmol﹒m-2﹒s-1、195μmol﹒m-2﹒s-1、285μmol﹒m-2﹒s-1，并分别对应作用于植物生长的育苗期、生长期、成熟期的所需光强，达成理想的多维发光体，构成混合光源，使得植物得到理想的光质、光强、光周期和光形态，不仅节约了成本，而且提高了植物的生长效率，高效节能的多维光源发出可调光质、光能量的不同光波，并协同的光叠加和光干涉的效应，产生理想光能量场和光强再分布应用于混合光源。

多种光谱的叠加强度和干涉原理如下：

1.多种光谱的叠加强度

波场中各点都有振动，可以用复振幅来描述。振动本身是一个力学量，即是一个矢量，那么，如果几列波在空间相遇，则每一列波都将在这一点引起振动，这些波在相遇点引起的总的振动应该遵循力学的叠加原理。我们可以用肉眼直接观察到机械波的波动过程，以及它们之间的干涉，例如水波的干涉；对于无线电波，也可以借助简单的仪器观察到电磁振荡及其相互干涉的过程。例如在示波器上可以观察到交流电信号的波形，以及它们叠加所产生的各种物理图像。从波动的角度看，虽然光与机械波和普通电磁振荡没有本质的区别，但是，第一，我们无法直接观察或测量光波电矢量周期性变化的情况，第二，普通的光也无法产生干涉。对于第一点，是比较容易理解的。光的波长在400nm至760nm，其频率约是1014Hz，这样短的变化周期不仅比人眼的响应时间要小得多，也比电子仪器的响应时间小得多，所以，我们无法直接感受到光的振动情况。对于第二点，干涉的结果，表现为合成后的波场振幅的变化，两列波在相遇点，如果相位是相同或相近的，则引起的合振动的振幅就大，因而强度增大；如果相相位反，则合振动的振幅就要减小，因而强度也要变弱。普通的光不能产生干涉，说明光波的间的相位有着某种特殊性。

正如前面所指出的，由于测量仪器的响应时间比光波的振动周期大许多，光强的测量值实际上是光波的能流密度在一定时间内（即仪器响应时间内）积累强度的平均值。如果设观察时间或仪器响应时间为τ ( τ >> T ) ，则光强I = τ1 ∫0τ A 2 dt （2.1.1）而根据推导的结果，两列振动方向相同、频率相同的单色光，

tgϕ = (A1 sinϕ1 + A2 sinϕ2 ) /(A1 cosϕ1 + A2 cosϕ2 ) （2.1.3）

则上述两列光叠加后的强度为

= τ1 ∫ A 2 dt = τ1 ∫[ A12 + A22 + 2 A1 A2 cos(ϕ 2 −ϕ1 )]dt （2.1.4）

2.多种光谱的相干和干涉

能够产生干涉的光，称为相干光。两列波在空间不同的位置有不同的相位差，叠加后，由于2A1 A2 cos ∆ϕ 取不同的值，将会有不同的强度，即出现干涉现象。因而，2A1 A2cos ∆ϕ （2.1.7）被称为干涉项。∆ϕ 只与空间位置有关，即不同的空间点具有不同的相位差，因而有不同的干涉项的数值。

（a）∆ϕ = 2 jπ 时，cos ∆ϕ = 1

I = A12 + A22 + 2 A1 A2 = ( A1 + A2 )2 > I1 + I2 ，光强取最大值，称作干涉相长。

（b）∆ϕ = (2 j +1)π 时，cos ∆ ϕ = −1

I = A12 + A22 − 2 A1 A2 = ( A1 − A2 )2 < I1 + I2 ，光强取最小值，称作干涉相消。

即两列波在空间相遇，如果有固定的相位差，便会出现干涉现象，使得光的能量重新分布。一列光波经过双缝或双孔，分成相干的两列光波，两列相干光在空间 P 处相遇，相位差为∆ϕ 产生干涉。第二列光波分成的两列相干光，在 P 处的相位差与第一列光波相同，亦为∆ϕ ，产生与第一列相同的干涉强度分布，与第一列所产生的干涉，进行强度叠加。依此类推，得到一个干涉花样。其物理过程为：第一步是相干叠加，第二步是强度叠加（非相干）。光源发出的任一列光波，经过双缝或双孔，分成相干的两列，在空间相遇，产生干涉。光源发出的不同光波波列是不相干的，各自干涉后，相互之间只能进行强度叠加。述物理过程为：第一步是同一列波的相干叠加；第二步是不同波列间的强度叠加（非相干）。

干涉是一列一列分立的光波之间的相干叠加干涉是一列光波自己和自己的干涉干涉的结果，使得光的能量在空间重新分布，形成一系列明暗交错的干涉条纹，干涉之后的光波场仍然是定态波场，而根据惠更斯—菲涅耳原理会发生光的衍射现象，波绕过障碍物继续传播，也称绕射。光波在空间传播，是振动的传播，波在空间各处都引起振动，波场中任一点，即一个波前Σ1 上的任一点都可视为新的振动中心，称之为次波中心；这些次波中心发出的光波，称为次波。次波又可以产生新的振动中心，继续发出次波，由此使得光波不断地向前传播。新的波面Σ2 即是这些次波中心所发出的所有次波波面的包络面。

用次波的模型可以很容易解释光的衍射现象。衍生出的次波中心所发出的次波将会在空间不断地扩展，于是振动就延伸到了被障碍物遮挡的区域，即产生所谓的“绕射”现象。

从对物理学名次准确把握的角度出发，将上述现象和过程称作“衍射”更加准确，因为其物理上的原因是由于“衍生”出了新的次波中心、不断发出次波，才使得波在空间弥散开来。

波前上任一点都是一个次波中心，即一个点光源，发出球面次波，按照这一模型，即使是平行光束，也将由于衍射而逐渐扩展。所以，从波动的观点看，是没有“光线”或“光束”之类的概念的。根据衍射障碍物（衍射屏）到光源和接收屏的距离，可以将衍射分类，并采用不同的方法进行处理。距离有限的，或至少一个是有限的，为菲涅耳（Fresnel）衍射。此时，波前通常为球面，在接收屏上的任一点，是来自不同方向的次波进行相干叠加。距离无限的，即平行光入射、出射，为夫琅和费（Fraunhofer）衍射。此时波前为平面，相互平行的光在无穷远处相干叠加。事实上，在衍射屏后置一凸透镜，而将接收屏置于透镜的厢房焦平面处，相互平行的光经过透镜后会聚在接收屏上，进行相干叠加。

以上详细说明仅为本发明之较佳实施例的说明，非因此局限本发明的专利范围，所以，凡运用本创作说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种混合光源，用以对植物进行照射，其特征在于，包括：太阳的光谱，多个LED植物生长灯的光谱和多个激光植物生长灯的光谱，其中太阳为连续光谱，且波长为295nm至2500nm，LED植物生长灯的光谱为紫光波长使用380nm至400nm,蓝光波长使用440nm至470nm，绿光波长使用500nm至560nm，红光波长使用630nm至660nm,激光植物生长灯的光谱为蓝光波长使用440nm至470nm，红光波长使用630nm至660nm，近红外光波长使用730nm至760nm，太阳的光谱、LED植物生长灯的光谱和激光植物生长灯的光谱互相协同叠合后的光量子流密度为三档分别为95μmol﹒m-2﹒s-1、195μmol﹒m-2﹒s-1、285μmol﹒m-2﹒s-1，并分别对应作用于植物生长的育苗期、生长期、成熟期的所需光强。

2.如权利要求1所述的混合光源，其特征在于：至少部分植物接收太阳的光谱为斜角入射的散射光。

3.如权利要求1所述的混合光源，其特征在于：至少部分植物，其顶部接收太阳的光谱和LED植物生长灯的光谱，其侧面接收激光植物生长灯的光谱。

4.如权利要求1所述的混合光源，其特征在于：至少部分植物，其侧面接收激光植物生长灯的光谱为平行光，且平行光对应植物的冠层进行扫描。

5.如权利要求1所述的混合光源，其特征在于：藉由一智能传感和控制系统对太阳的光谱、LED植物生长灯的光谱和激光植物生长灯的光谱进行设定和调节。

6.如权利要求1所述的混合光源，其特征在于：至少部分植物，其对应的LED植物生长灯位于该植物上方约25cm至35cm，对应的激光植物生长灯与该植物的侧面平行。

7.如权利要求1所述的混合光源，其特征在于：LED植物生长灯的开灯时间设定为6小时至14小时，相邻两个LED植物生长灯之间的距离为5cm至25cm。

8.如权利要求1所述的混合光源，其特征在于：LED植物生长灯的光谱的发光角度为30度至120度。

9.如权利要求1所述的混合光源，其特征在于：LED植物生长灯的光谱的波长调整区域为380nm至720nm之间。

10.如权利要求1所述的混合光源，其特征在于：激光植物生长灯发出的光谱与对应的植物的冠层高度相互平行，为一致的平面扫描，波长调整区域为400nm至760nm。